CN110848185A - 一种轮式工程机械液压控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮式工程机械液压控制系统及工作方法，包括：主油路：包括变量变量泵的出油口通过压力补偿器与工作机构液压缸连接，变量泵的出油口与补偿阀的进油口连接，补偿阀的出油口与转向器的进油口连接，变量泵的进油口与油箱连接；控制油路：包括优先阀，优先阀的弹簧端与Ls油路连接，LS油路一端与转向器的Ls口连接，另一端与Ls溢流阀的进油口连接，Ls溢流阀的出油口与油箱连接，优先阀的非弹簧端与补偿阀的进油口连接，优先阀的进油口与补偿阀的进油口连接，出油口与压力补偿器的弹簧端连接，补偿阀的出油口还与Ls油路连接，本发明的液压控制系统通用性好，降低了加工和维护成本。

Description

一种轮式工程机械液压控制系统及方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种轮式工程机械液压控制系统及方法。

背景技术

在现有的轮式工程机械特别是轮式装载机中对操控复合性及低功率消耗提出了更高的要求，这就使得具有抗流量饱和功能的LUDV液压系统与液压转向旁通优先阀组合应用将具有广泛的应用空间。发明人发现，如图1所示，当前旁通优先阀设计中多将补偿阀1和优先阀2的阀杆利用同一个弹簧进行控制，当弹簧在使用过程中出现刚度减弱时将严重影响旁通优先阀性能，补偿阀和节流阀利用同一根阀杆，当匹配不同系统时需要重新设计阀芯，降低了其通用性，增加了运营及维护成本；发明人还发现，轮式工程机械的转向器必须带有Ls溢流阀，因转向器结构紧凑、空间有限，Ls溢流阀增加了其设计及加工难度、故障率及维修难度。

发明人还发现，当外界气温较低时，Ls溢流阀与转向器的Ls口的连接管路中的液压油不流动，液压油易受温度影响而变得粘稠，液压油流动性变差，系统响应性变差，影响使用感受。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种轮式工程机械液压控制系统，通用性好，使用感受好。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种轮式工程机械液压控制系统，包括：

主油路：包括变量泵，所述变量泵的出油口通过压力补偿器与工作机构液压缸连接，变量泵的出油口与补偿阀的进油口连接，补偿阀的出油口与转向器的进油口连接，变量泵的进油口与油箱连接，变量泵能够驱动油箱内的液压油进入工作机构液压缸和转向器，带动工作机构液压缸和转向器的工作。

控制油路：包括优先阀，优先阀的弹簧端与Ls油路连接，所述LS油路一端与转向器的Ls口连接，另一端与Ls溢流阀的进油口连接，Ls溢流阀的出油口与油箱连接，优先阀的非弹簧端与补偿阀的进油口连接，所述优先阀的进油口与补偿阀的进油口连接，出油口与压力补偿器的弹簧端连接，所述补偿阀的出油口还与Ls油路连接。

进一步的，所述补偿阀的出油口与转向器的进油口之间的油路上设置有第一单向阀。

进一步的，所述Ls油路上设置有第一阻尼件。

进一步的，所述优先阀的非弹簧端与补偿阀进油口之间的连接油路上设置有第二阻尼件。

进一步的，所述优先阀的出油口还与恒流阀的进油口连接，恒流阀的出油口与油箱连接。

进一步的，所述转向器的出油口与油箱连接。

进一步的，所述Ls油路与恒流阀的进油口连接，且Ls油路与恒流阀进油口的连接油路上设置有第二单向阀。

进一步的，所述Ls溢流阀、补偿阀及优先阀集成设置。

本发明还公开了一种轮式工程机械液压控制系统的工作方法：

当变量泵输送给转向器的液压油油量达到第一设定值时，优先阀检测补偿阀出油口和Ls油路中的压力差达到第二设定值，此时优先阀出油口的开合度减小，优先阀输出的油压减小，压力补偿器弹簧端的油压减小，压力补偿器出油口的开合度变大，变量泵输送给工作机构液压缸的液压油增多。

当变量泵输送给转向器的液压油油量小于第一设定值时，优先阀检测补偿阀出油口和Ls油路中的压力差小于第二设定值，此时优先阀的出油口开合度增大，优先阀输出的油压增大，压力补偿器弹簧端的油压增大，压力补偿器的开合度变小，变量泵输送给工作机构液压缸的液压油减少，优先将液压油输送给转向器。

本发明的有益效果：

1.本发明的液压控制系统，优先阀和补偿阀的阀杆各自独立设置，优先阀和补偿阀的弹簧各自独立设置，而且能够调节，避免了传统的优先阀和补偿阀共用一个弹簧和阀杆造成的关联影响。

2.本发明的液压控制系统，优先阀的非弹簧端和补偿阀的进油口之间设置有阻尼件，Ls油路上设置有阻尼件，能够通过调节阻尼件优化补偿阀和优先阀之间的匹配关系，提高了通用性，降低了运营及维护成本。

3.本发明的液压控制系统，Ls溢流阀与补偿阀和优先阀集成设置，而无需在转向器中设置Ls溢流阀，简化了转向器的结构，可靠性高，降低了转向器的加工难度、故障率和维修难度。

4.本发明的液压控制系统，变量泵输出的液压油经补偿阀后由补偿阀的出油口流入Ls油路，经Ls油路和转向器的出油口流入油箱，从油箱经变量泵输出来的温度较高的液压油会源源不断的输送而来，Ls管路油液温度不易受外界温度影响而变得粘稠，液压油流动性良好，系统响应性不变，优化使用感受。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为现有轮式工程机械转向器液压控制示意图；

图2为本发明实施例1转向器液压控制示意图；

其中，1.补偿阀，2.优先阀，3.变量泵，4.油箱，5.压力补偿器，6.工作机构液压缸，7.转向器，8.第一单向阀，9.Ls油路，10.Ls溢流阀，11.第一阻尼件，12.第二阻尼件，13.恒流阀，14.第三阻尼件，15.第二单向阀。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的轮式工程机械旁通阀通用性差，且补偿阀和优先阀受弹簧的关联影响，针对上述问题，本申请提出了一种轮式工程机械液压控制系统。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图2所示，一种轮式工程机械液压控制系统，包括主油路和控制油路。

所述主油路包括变量泵3，所述变量泵的进油口通过油管与油箱4连接。

所述变量泵的出油口连接的油管分为两路，一路油管与两个压力补偿器5的进油口连接，两个压力补偿器的出油口分别通过油管连接工作机构液压缸6，所述压力补偿器采用二位二通阀，变量泵能够驱动油箱内的液压油经过压力补偿器进入工作机构液压缸，所述工作机构液压缸与工程机械的执行机构连接，进入工作机构液压缸内的液压油能够带动工程机械执行机构的工作。

所述变量泵出油口连接的另一路油路与补偿阀1的进油口连接，补偿阀的出油口与工程机械的转向器7的进油口P连接，补偿阀与转向器的进油口之间的油路上设置有第一单向阀8，使液压油只能由补偿阀流向转向器。

所述转向器的出油口T与油箱连接。

所述控制油路包括优先阀2，所述优先阀采用二位二通阀，所述优先阀的弹簧端与Ls油路9连接，所述Ls油路一端与转向器的Ls口连接，另一端与Ls溢流阀10的进油口连接，Ls溢流阀的出油口与油箱连接。

在转向器的LS口处加溢流阀是为了防止当转向器打到底，转向器进油口和LS口压力达到平衡，导致优先阀无法换向，优先阀的出油口无油液流走，导致系统憋压发热噪音，甚至损坏到变量泵，为了防止这种情况的发生，一定要加一个溢流阀，但是只是控制LS的最高信号，流量也小，所以一个较小规格的溢流阀就足够了。

所述Ls油路上设置有第一阻尼件11，所述第一阻尼件用于减小Ls油路上的液压油流量，进而匹配供给优先阀弹簧端的液压油流量。

所述优先阀的非弹簧端与补偿阀进油口连接，优先阀的非弹簧端与补偿阀进油口之间的油路上设置有第二阻尼件12，所述第二阻尼件用于减小该油路上的液压油流量，进而匹配供给优先阀非弹簧端的液压油流量。

所述优先阀的进油口与补偿阀的进油口连接，变量泵输出的液压油能够通过优先阀的进油口进入，通过优先阀的出油口流出，所述优先阀的出油口通过油管与压力补偿器5的弹簧端连接，压力补偿器的非弹簧端与变量泵出油口与压力补偿器的进油口之间的管路连接。

所述优先阀的出油口还与恒流阀13的进油口连接，所述恒流阀的出油口与油箱连接。

所述补偿阀的出油口还通过油管与Ls油路连接，且该油路上设置有第三阻尼件14。

本实施例中，所述补偿阀、优先阀、Ls溢流阀集成设置，Ls溢流阀无需设置在转向器中，降低了转向器的设计、加工难度、故障率和维修难度。

所述Ls油路与恒流阀的进油口通过油路连接，Ls油路与恒流阀的进油口之间设置有第二单向阀15。

本实施中，所述第一阻尼件、第二阻尼件及第三阻尼件包括设置在油路上的壳体，所述壳体内设有用于液压油流通的通道，所述壳体上设置有与所述通道连通的螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有阻尼螺栓，通过转动阻尼螺栓，可以调节阻尼螺栓伸入通道内的体积，进而调节通道能够用于流通液压油的截面面积，进而调节油路内液压油的流量。

本实施例中，通过设置阻尼件，能够有效匹配补偿阀进油口和出油口前后两端向优先阀弹簧端和非弹簧端输出的液压油流量和油压，提高了通用性，当匹配不同系统时补偿阀和优先阀无需重新设计或选型，降低了运营及维护成本。

本实施例中，优先阀和补偿阀分别采用单独的弹簧进行控制，各自独立且可调节，避免了关联影响。

本实施例中，所述转向器的液压油路采用现有转向器液压油路即可，在此不进行详细叙述。

实施例2：

本实施例公开了一种轮式工程机械液压控制系统的工作方法：

当转向器及工作机构液压缸无动作时，补偿阀的打开幅度小于正常工作状态，且其控制油路一直流动使其处于动态状态待命；变量泵处于低排量状态，流量仅满足泄漏与恒流阀的泄漏；

当转向器与工作机构液压缸复合动作时：

当变量泵输送给转向器的液压油油量达到第一设定值时，优先阀检测补偿阀出油口和Ls油路中的压力差达到第二设定值，此时优先阀出油口的开合度减小，优先阀输出的油压减小，压力补偿器弹簧端的油压减小，压力补偿器出油口的开合度变大，变量泵输送给工作机构液压缸的液压油增多。

当变量泵输送给转向器的液压油油量小于第一设定值时，优先阀检测补偿阀出油口和Ls油路中的压力差小于第二设定值，此时优先阀的出油口开合度增大，优先阀输出的油压增大，压力补偿器弹簧端的油压增大，压力补偿器的开合度变小，变量泵输送给工作机构液压缸的液压油减少，优先将液压油输送给转向器。

当外界环境气温较低时，变量泵输出的液压油经补偿阀后由补偿阀的出油口流入Ls油路，经Ls油路和转向器的出油口流入油箱，变量泵输出的温度较高的液压油源源不断的进入Ls油路，Ls管路油液温度不易受外界温度影响而变得粘稠，液压油流动性良好，系统响应性不变，优化使用感受。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，包括：

主油路：包括变量泵，所述变量泵的出油口通过压力补偿器与工作机构液压缸连接，变量泵的出油口与补偿阀的进油口连接，补偿阀的出油口与转向器的进油口连接，变量泵的进油口与油箱连接，变量泵能够驱动油箱内的液压油进入工作机构液压缸和转向器，带动工作机构液压缸和转向器的工作；

控制油路：包括优先阀，优先阀的弹簧端与Ls油路连接，所述LS油路一端与转向器的Ls口连接，另一端与Ls溢流阀的进油口连接，Ls溢流阀的出油口与油箱连接，优先阀的非弹簧端与补偿阀的进油口连接，所述优先阀的进油口与补偿阀的进油口连接，出油口与压力补偿器的弹簧端连接，所述补偿阀的出油口还与Ls油路连接。

2.如权利要求1所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述补偿阀的出油口与转向器的进油口之间的油路上设置有第一单向阀。

3.如权利要求1所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述Ls油路上设置有第一阻尼件。

4.如权利要求1所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述优先阀的非弹簧端与补偿阀进油口之间的连接油路上设置有第二阻尼件。

5.如权利要求1所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述优先阀的出油口还与恒流阀的进油口连接，恒流阀的出油口与油箱连接。

6.如权利要求1所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述转向器的出油口与油箱连接。

7.如权利要求5所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述Ls油路与恒流阀的进油口连接，且Ls油路与恒流阀进油口的连接油路上设置有第二单向阀。

8.如权利要求1所述的一种轮式工程机械液压控制系统，其特征在于，所述Ls溢流阀、补偿阀及优先阀集成设置。

9.一种权利要求1-8任一项所述的轮式工程机械液压控制系统的工作方法，其特征在于：

当变量泵输送给转向器的液压油油量达到第一设定值时，优先阀检测补偿阀出油口和Ls油路中的压力差达到第二设定值，此时优先阀出油口的开合度减小，优先阀输出的油压减小，压力补偿器弹簧端的油压减小，压力补偿器出油口的开合度变大，变量泵输送给工作机构液压缸的液压油增多；

当变量泵输送给转向器的液压油油量小于第一设定值时，优先阀检测补偿阀出油口和Ls油路中的压力差小于第二设定值，此时优先阀的出油口开合度增大，优先阀输出的油压增大，压力补偿器弹簧端的油压增大，压力补偿器的开合度变小，变量泵输送给工作机构液压缸的液压油减少，优先将液压油输送给转向器。

Images